记录时间:2022-08-06 15:25

学习内容

数学

凑微分法

凑微分法的基本思想是转化微分。

\[g'(x)dx = \frac{d(g(x))}{dx} * dx = d(g(x))\]

这也就是拿出一部分放到后面去的想法。

其常与基本积分公式和凑微分公式一起使用。

需要进一步研究,重新计算的部分:

值得注意的思路:

$\int{\frac{\sqrt{x}}{\sqrt{4-x^3}}}$ 对于该题,基本积分公式内只有一个$\int{\frac{1}{\sqrt{a^2-x^2}}}$ 比较接近。4是2的平方,$x^3$ 显然也可以是$x^\frac{3}{2}$ 的平方。

需要重新列的题目,注意包含思路:化简时下面重而上面轻的处理方式:

\[\int{\frac{1}{\sqrt{x(1-x)}}}\]

关于如何分析某些定积分:(2022)

涉及知识:

  1. 分母无法有理化(分母如果能有理化应该怎么做?)
  2. 转化为$\int{\frac{1}{u}}$
  3. 建议:对下面先求导探探路
\[\int_{0}^{1}{\frac{2x+3}{x^{2}-x+1}}\]

另外一个,同样涉及凑谁的微分的问题:

\[\int{\frac{arcsin\sqrt{x}}{\sqrt{x(1-x)}}}\]

P117 换元法

原理:逆练凑微分法

将$\int{f(x)}dx$中的x换为g(u),再将$dg(u)$化为$g’(u)du$,此时关于u的函数会较容易计算

需要注意的条目:

单调可导对应前面的什么位置?

  • 我们改变了换元的条目,最后需要把u换回到x去,这要求g(u)单调可导

常用的换元方式

  • 三角函数代换:最常考

代换的目的是凑出$u^2$。 而对于范围,不定积分只需要一段单调区间,所以找最好求的那部分(即上图部分)

  • 恒等变形后做三角代换:用于处理多项式。将多项式一部分看成$x^2$的方式。

  • 根式代换:解题利器,常用(公式9即使用该方案)
  • 倒代换:

用在分母比分子幂次高2次以及以上时,令$x=\frac{1}{t}$

  • 复杂函数的直接代换 如果反对幂指三中的反和对在做乘法,且乘法对应为$e^{ax}$或多项式,应当优先考虑分部积分法。

分部积分法

分部积分法的原理为逆练 相乘复合函数 导数。 利用$(uv)’=u’v+uv’$,可以得出:

\[\frac{d(uv)}{dx} = \frac{du}{dx}*v + \frac{dv}{dx}*u\]

消去dx得到:

\[d(uv)=du * v + dv * u\]

两侧积分,得:

\[uv=\int{vdu} + \int{udv}\]

于是得到公式$\int{udv}=uv - \int{vdu}$

对于该公式,往往是 前面的积分较为困难,而后面的积分较为简单。 选取时,一般要求 反对幂指三->越靠右的越容易选为v,靠左的选为u.